天気図に線がたくさん描かれていると、風が強そうに見えます。しかし、線の本数だけを数えて判断するのは危険です。等圧線は、同じ気圧の場所を結んだ線です。比べるときは、線が何hPaごとに描かれているかと、地図上の同じ長さが実際には何kmに当たるかをそろえる必要があります。
同じ縮尺、同じ気圧の刻みで描いた図なら、等圧線の間隔が狭いところほど、短い距離で気圧が大きく変わります。一般に、そうした場所では風が強まりやすくなります。ここで使っているのは「同じ条件の図」という前提で、異なる天気図の見た目をそのまま比べているのではありません。
線は空気の壁でも、風の通り道でもない
等圧線は、観測や解析によって得た気圧の分布を表すための線です。空の中に実際の線や壁があるわけではありません。また、線の曲がり方をそのまま空気の一粒が通る道と決めることもできません。気圧の分布と風の運動には関係がありますが、同じ図形ではありません。
地表付近の風には、気圧差のほか、地球の自転の影響、地面との摩擦、山や谷などの地形も関わります。「高い気圧から低い気圧へ、必ず最短の直線で吹く」という一本の矢印だけでは、実際の天気図の風を説明しきれません。まずは気圧差が空気を動かす要因になることを押さえ、その後に風向の条件を読みます。
気圧差を、距離と組にする
二地点の気圧差が8hPaだったとしても、その間隔が100kmの場合と400kmの場合では、同じ距離当たりの変化は違います。坂道で、高さの差だけでなく水平距離も見て傾きを考えるのと似ています。気圧差だけ大きくても、その差が非常に長い距離にわたっているなら、急な変化とは限りません。
教材では、100km当たりにそろえて比較すると分かりやすくなります。ただし、それは気圧の変化の急さを比べる計算です。得られた値を、そのままm/sという風速の数字へ読み替えることはできません。風速まで求める問題なら、別の関係や条件が必要です。
線のすき間の本数を数えてから、気圧差へ直す
1016hPa、1012hPa、1008hPaの三本の等圧線が並ぶ資料で、端から端までの気圧差はいくつでしょうか。線は三本でも、間の区間は二つです。4hPaを三倍するのではなく、1016−1008＝8hPa、または4×2＝8hPaと求めます。木を並べたときの間隔と同じで、線の本数とすき間の数が一つ違います。
さらに、地図上の距離を測る線の向きもそろえます。ほぼ平行な等圧線に沿って横へ長く進んでも、線を横切るように進んだ場合と同じ気圧差にはなりません。問題が指定した二地点の気圧差を比べるのか、等圧線をほぼ直角に横切る距離を比べるのかを見ます。
『線が混んでいる』という印象を、数字に置き換えるときには、両端の気圧、現地での距離、距離を取る向きの三つをそろえます。風の向きを等圧線に直角と決める説明とは別の話です。ここで調べているのは気圧分布の急さであり、実際の風向を一本の矢印で決めるための計算ではありません。
例題1：同じ8hPaでも、どちらが急？
架空の地図で、A地域は100km進む間に1016hPaから1008hPaへ変わります。B地域は400km進む間に同じ1016hPaから1008hPaへ変わります。気圧は各区間で一様に変化するとします。100km当たりの気圧差を比べ、ほかの条件が同じならどちらで風が強まりやすいか答えましょう。
答え・解説： Aは100km当たり8hPaです。Bは8÷4＝2hPaなので、100km当たり2hPaです。同じ距離での変化が大きいAの方が、風が強まりやすい条件です。気圧差そのものはどちらも8hPaですが、距離が違います。
この答えは、Aの風速が必ずBの四倍という意味ではありません。比較したのは気圧の変化の急さです。問題の結論を「強まりやすい」から「必ず何倍で吹く」へ広げると、与えられていない法則を足したことになります。
例題2：細かく線を増やすと、風も強くなる？
同じ時刻の同じ地域を、同じ縮尺で二枚に描きました。図Pは4hPaごと、図Qは2hPaごとに等圧線を引いています。QにはPより多くの線が見えます。Qの方が強い風を表しているといえますか。
答え・解説： いえません。同じ気圧分布を、細かい刻みで描き直しただけです。線を増やすという作図の操作が、実際の風を強めたわけではありません。線の間に書かれた数字や凡例を読み、気圧差を同じ距離で比べる必要があります。
これは、地図を拡大したときにも似た注意が必要です。画面上で線と線が離れて見えるようになっても、現地の距離が増えたわけではありません。紙や画面上のcmで比較する前に、縮尺や距離の目盛りを確認します。
中心気圧だけで、家の前の風まで決めない
低気圧の中心の値が小さいほど、どの地点でも必ず風が強いと考えるのも不十分です。中心から離れた地点の気圧分布、等圧線の混み方、地形などを見なければ、その地点の風は判断できません。「中心の一つの数字」と「周囲との差の分布」は違う情報です。
また、同じ地表の天気図で場所を比較するときは、山頂の気圧計の生の値と海辺の値をそのまま並べた図ではないことにも注意します。高さが違えば、それだけで気圧が変わるためです。気象の地上天気図では、比較できる基準へ補正した気圧を使います。
測る高さと気圧の関係は気圧計の値と高さ、風向の意味は海風・陸風で確認できます。天気図を見る順序は、線の値、刻み、距離の目盛り、そのうえで間隔です。線の多さという印象を、数値の比較へ置き換えてみましょう。